衛(wèi)曉夏

摘要：由于日益嚴(yán)峻的煤炭形式，棗礦集團(tuán)各礦高度重視煤質(zhì)管理工作，創(chuàng)新實施了“全員參與、全方位控制、全過程考核”的“三全”質(zhì)量管理體系，在思想層面、制度層面、管理層面、執(zhí)行層面、考核層面共五個層面上創(chuàng)新管理，有效提升了煤炭質(zhì)量管理水平。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)燃?xì)?；管網(wǎng)；優(yōu)化設(shè)計；問題分析

引言：天然氣是一種比較清潔的能源，也是我國城市用氣的主要?dú)庠?。隨著我國進(jìn)口天然氣量的不斷增長以及西氣東輸工程的順利進(jìn)行，天然氣在我國城鎮(zhèn)居民日常生活及生產(chǎn)中的使用越來越普遍。

在我國能源發(fā)展的“十二五”規(guī)劃中明確提出，到2015年天然氣在一次能源消費(fèi)中的比重將達(dá)到7.5%，天然氣的使用人口將達(dá)到2.5億以上。由此可知，城鎮(zhèn)燃?xì)馐聵I(yè)在未來相當(dāng)長的一段時間內(nèi)有著良好的發(fā)展前景。城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計的是否科學(xué)合理不僅直接影響到燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全性以及經(jīng)濟(jì)性，而且會對整個城市功能的提升以及居民的生活質(zhì)量有重要影響，因此必須重視城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計工作。

1、城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)優(yōu)化設(shè)計概述

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對于天然氣的使用需求日益增加，城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的輸氣量、輸氣距離等亦隨之增長。為了滿足不斷擴(kuò)大的用戶需求，設(shè)計及施工者必須不斷擴(kuò)大管網(wǎng)建設(shè)規(guī)模、完善施工手段，與此同時，建設(shè)費(fèi)用亦隨之大幅增加。此外，由于燃?xì)夤芫W(wǎng)在實際投入使用后其運(yùn)行質(zhì)量容易受到多種因素的影響，一旦出現(xiàn)問題被迫改修，則會對城市建設(shè)造成十分不利的影響。因此，為了滿足市場需求，降低建設(shè)成本，必須在現(xiàn)有的設(shè)計基礎(chǔ)上對燃?xì)夤芫W(wǎng)進(jìn)行不斷的優(yōu)化，盡快提升城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)性能，優(yōu)化管網(wǎng)設(shè)計及施工模式。而計算機(jī)技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)等的不斷發(fā)展使得城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計成為了可能。深入分析燃?xì)夤芫W(wǎng)優(yōu)化過程中存在的問題，積極把握先進(jìn)的理論及技術(shù)思路并應(yīng)用于城鎮(zhèn)各工業(yè)園區(qū)、新建樓盤等的實際施工之中，對提升設(shè)計質(zhì)量壓縮施工周期降低項目成本等具有十分重要的意義。

2、城市燃?xì)夤芫W(wǎng)安全運(yùn)行中存在的問題

2.1燃?xì)夤竟ぷ魅藛T安全意識不強(qiáng)，不能及時或沒有發(fā)現(xiàn)問題及隱患所在。

2.2不能及時發(fā)現(xiàn)消除安全隱患；大多燃?xì)夤镜陌踩芾砉ぷ?，一般是設(shè)一個安全技術(shù)部門，其它部門設(shè)有專職、兼職安全管理員，在本部門中另有其他工作和直接領(lǐng)導(dǎo)的安排，無法全面兼顧，發(fā)現(xiàn)問題也不能及時有效上報解決。

2.3管道腐蝕嚴(yán)重。

2.3.1土壤腐蝕。不同的土壤、電阻率不同，對管道的腐蝕情況也不同。一般在電阻率低的地區(qū)，易受雜散電流干擾，管道腐蝕速度加快，經(jīng)過開挖證明，這些地區(qū)的土壤對燃?xì)夤芫€腐蝕性較強(qiáng)。

2.3.2微生物腐蝕。微生物腐蝕是由于土壤中繁殖的細(xì)菌造成的。最常見的是還原性硫酸鹽細(xì)菌，在厭氧土壤中，還原性硫酸鹽細(xì)菌能夠生長并且能夠在有欠缺的涂層附近改變其化學(xué)成分，從而產(chǎn)生腐蝕作用。

2.3.3應(yīng)力腐蝕。管道本身由于結(jié)構(gòu)方面不均勻性，低溫變化，流通介質(zhì)壓力變化而產(chǎn)生應(yīng)力形成應(yīng)力腐蝕。在外界存在著電化學(xué)腐蝕因素時，應(yīng)變作用加速了腐蝕。

2.4現(xiàn)有地下管網(wǎng)的施工單位多，必然帶來施工質(zhì)量管理混亂，野蠻施工較為普遍的現(xiàn)象。而且地下各類金屬結(jié)構(gòu)密集，不同材料，不同直徑，不同形狀的氣管、水管、電纜相互穿插交錯、構(gòu)成復(fù)雜而巨大的地下網(wǎng)絡(luò)。也給我們的管網(wǎng)安全運(yùn)行帶來極大的危害。

2.5施工質(zhì)量。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在管材和土壤環(huán)境相同的情況下，施工質(zhì)量好壞直接影響管道的防腐效果。在三通、焊口、法蘭、盲板、接頭等防腐施工困難部位易出現(xiàn)防腐質(zhì)量問題。

2.6公眾對燃?xì)夤艿腊踩闹匾圆涣私?，不重視；特別是在一些剛成立管道燃?xì)夤镜某鞘?，公眾很不了解管道燃?xì)猓瑢ζ浒踩R所知道的等于是零，對一些危及管道燃?xì)獍踩臅r候不知道后果的嚴(yán)重性。

3、城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)優(yōu)化設(shè)計中的具體問題

3.1算法選擇問題

在城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)優(yōu)化設(shè)計的過程中，算法的選擇是十分重要的實用、科學(xué)的算法能夠更為全面地顧及到燃?xì)夤芫W(wǎng)的各方面因素，從而使燃?xì)夤芫W(wǎng)的布局不斷優(yōu)化，提升設(shè)計的實效性及經(jīng)濟(jì)性。

目前，在進(jìn)行城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)優(yōu)化時常見的兩種備選算法為Prim算法以及受限最小生成樹算法。通過一段時間的理論分析以及對數(shù)所工業(yè)園區(qū)開發(fā)區(qū)、新建樓盤等的用氣設(shè)計實踐發(fā)現(xiàn)，兩種優(yōu)化算法在實際應(yīng)用之中尚存在一定差距。以某新建樓盤燃?xì)夤芫W(wǎng)優(yōu)化設(shè)計為例，當(dāng)初在設(shè)計中選擇了可以考慮到管線長度因素的Prim算法，然而在后續(xù)使用之中發(fā)現(xiàn)，由于Prim算法單純關(guān)注管線長度這一個因素，而未考慮節(jié)點的度，從而導(dǎo)致了節(jié)點的度較大，對管段的流量產(chǎn)生了限制為解決這一問題，施工過程中不得不采取擴(kuò)大管徑的方法，大大增加了項目費(fèi)用。這也成為了Prim算法的一個明顯的不足之處相比之下，受限最小生成樹算法則使得該問題得到了較為理想的解決：在實現(xiàn)步驟之中，既考慮到了燃?xì)夤芫W(wǎng)的長度，同時又考慮到了節(jié)點的度這一因素，從而提升了算法的實用性。目前，最小生成樹算法已逐步被應(yīng)用到城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計實踐之中。某地區(qū)曾有一餐飲業(yè)聚集的商區(qū)在商業(yè)燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計中普遍應(yīng)用了該優(yōu)化算法，在施工及實際使用之中取得了較為理想的效果。

3.2調(diào)壓裝置的選擇問題

壓力調(diào)節(jié)裝置的選擇是城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)優(yōu)化設(shè)計中又一十分重要的環(huán)節(jié)在目前的管網(wǎng)設(shè)計條件下，通常會優(yōu)先選擇具有主、副兩套調(diào)壓器、能夠智能識別超壓并自動切斷管網(wǎng)供應(yīng)等功能的調(diào)壓設(shè)備。通過這一優(yōu)化設(shè)計的過程，一方面可以使得調(diào)壓裝置位置更加明顯，便于識別并進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)；此外，還能夠確保當(dāng)主調(diào)壓器出現(xiàn)故障時，副調(diào)壓器仍能夠正常工作，為燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全運(yùn)行提供保障；同時，智能的壓力識別及自動切斷設(shè)備為輸氣過程的正常運(yùn)行、及時避免安全事故的發(fā)生提供了有力的保障。另外，在壓力調(diào)節(jié)裝置的選擇過程中還應(yīng)注意的是，設(shè)備的參數(shù)性能必須能夠滿足所在區(qū)域的燃?xì)庑枨罅俊Ｒ阅成鐓^(qū)新建樓盤民用燃?xì)夤芫W(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計為例，考慮到樓盤住戶達(dá)1200余戶，大大超過了普通一臺調(diào)壓箱能夠滿足的燃?xì)庥昧?，故對多個調(diào)壓柜進(jìn)行了組合使用，從而滿足了當(dāng)?shù)赜脩舻膶嶋H需求。

3.3參數(shù)優(yōu)化問題

在進(jìn)行城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計過程中，基本參數(shù)的科學(xué)設(shè)定也是實現(xiàn)設(shè)計優(yōu)化的重要一步。通常而言，燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計的基本參數(shù)包括管網(wǎng)內(nèi)徑參數(shù)設(shè)定、節(jié)點所輸出的流量大小及其壓力差的參數(shù)設(shè)定，此外，還應(yīng)包括管網(wǎng)所路經(jīng)的主要城鎮(zhèn)街區(qū)的參數(shù)設(shè)定以及燃?xì)夤芏瓮拘箙^(qū)域的參數(shù)設(shè)定等。參數(shù)設(shè)定的過程須科學(xué)、合理，并充分考慮到工程的實際情況。例如在對管網(wǎng)途經(jīng)的城鎮(zhèn)街區(qū)進(jìn)行參數(shù)設(shè)定時，必須至少包含街區(qū)的實際面積以及街區(qū)人口數(shù)量或人口密度等參數(shù)，參數(shù)的確定須真實、可靠，從而保證管網(wǎng)設(shè)計的科學(xué)合理在設(shè)計時需要對所選的各參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，既要保證燃?xì)夤艿劳懂a(chǎn)后運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，又要考慮到未來發(fā)展的需要。

結(jié)語：城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的設(shè)計及其優(yōu)化過程關(guān)系到國家的城鎮(zhèn)建設(shè)，關(guān)系到工業(yè)發(fā)展及人們生活水平的提升，在整個社會建設(shè)中發(fā)揮著十分重要的意義。作為一名城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)計工作者，應(yīng)十分重視管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計在實際工作中的應(yīng)用。應(yīng)從科學(xué)的視角出發(fā)，合理分析優(yōu)化過程中存在的各種問題，并注重與施工實際相結(jié)合，盡量選取最優(yōu)的計算方法、參數(shù)以及理想的管線布置方案，從而實現(xiàn)城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)的不斷優(yōu)化。

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